Muestra de diseño del curso de diseño mecánico

Instrucciones de diseño del curso de tecnología mecánica

1. Análisis de piezas

, Función de las piezas

Las piezas dadas en la pregunta son para Palanca CA6140. Su función principal es la de soportar y arreglar. Se requiere que el ajuste de las piezas cumpla con los requisitos.

(2) Análisis del proceso de piezas

El eje del orificio Φ25 de la palanca y las dos caras de los extremos tienen requisitos verticales. Los detalles son los siguientes:

Este accesorio se utiliza para procesar el plano pequeño de la palanca y procesar Φ12,7 en una fresadora vertical. La pieza de trabajo utiliza el orificio Φ250,023, la cara del extremo y el fondo horizontal como referencia de posicionamiento, y está completamente posicionada en el pasador largo, la placa de soporte y el clavo de soporte. Superficie mecanizada. Incluye fresado desbaste y fino de la plataforma inferior con un ancho de 30 mm y perforación de un orificio cónico de 12,7 pulgadas, ya que la rugosidad de la superficie de la plataforma inferior de 30 mm y la superficie del orificio es Ra6.3um. La superficie principal mecanizada es el orificio Ф12.7, que debe inspeccionarse con bolas de acero Ф12.7.

2. Diseño de procedimientos de proceso.

(1) Determinar la forma de fabricación de la pieza en bruto.

El material de las piezas es HT200. Teniendo en cuenta que las piezas están en estado lubricado durante el trabajo, se utiliza hierro fundido con mejor efecto de lubricación. Dado que la producción anual es de 4.000 piezas, alcanzando el nivel de producción en masa, y el tamaño del contorno de las piezas es pequeño, los requisitos de calidad de la superficie de fundición son altos, por lo que se puede utilizar la fundición en molde metálico con una calidad de fundición estable y adecuada para la producción en masa. Debido a las características simétricas de las piezas, el método de fundir dos piezas juntas facilita el proceso de fundición y procesamiento y también puede aumentar la productividad.

(2) Selección de superficie base

Selección de dato aproximado. Para esta pieza, de acuerdo con el principio de selección de referencia aproximada, la superficie sin procesar de esta pieza se selecciona para que sea la superficie del hombro donde se ubica la nervadura de refuerzo como referencia aproximada para el procesamiento. El hombro se puede apretar mediante sujeción, usando una. conjunto de bloques en forma de V El contorno exterior del eje de soporte Φ45 se utiliza para el posicionamiento principal para eliminar los cuatro grados de libertad de z, z, y e y. Luego, se utiliza posicionamiento unilateral para eliminar los dos grados de libertad, x y x, para lograr un posicionamiento completo, y se puede procesar un orificio de Φ25.

Selección de benchmark fino. Teniendo en cuenta principalmente el problema de la coincidencia de datos y la facilidad de sujeción, se utiliza el orificio de Φ25 como punto de referencia fino.

(3) Determinar la ruta del proceso

1 Plan de ruta del proceso 1:

Proceso 1: Taladrar agujeros para alcanzar Ф25mm

Proceso 2: Fresado desbaste y fino de la plataforma inferior con un ancho de 30 mm

Proceso 3: Perforación de un orificio cónico Ф12.7

Proceso 4: Perforación de un orificio Ф14 y procesamiento de Orificio roscado M8

Proceso 5 taladra orificios Φ16 y procesa orificios roscados M6

Proceso 6 fresado desbaste y fino Φ16, cara del extremo superior M6

Inspección proceso 7

2. Plan de ruta del proceso dos:

Proceso 1: taladrar orificios para alcanzar Ф25 mm

Proceso 2: fresado desbaste y fino de la plataforma inferior con un ancho de 30 mm.

Proceso 3: Taladrar un orificio cónico Ф12.7

Proceso 4 fresado desbaste y fino Φ16, superficie del extremo superior M6

Proceso 5 taladrar un orificio Ф16, proceso agujero roscado M6

Proceso 6 taladro Ф14, proceso rosca agujero M8

Inspección del proceso 7

Comparación y análisis de rutas de proceso

La segunda ruta del proceso es diferente de la primera en que el "proceso 4 taladrar el orificio Ф14, luego mecanizar el orificio roscado M8" se convierte en "Proceso 6: fresado de desbaste y fino Φ16, cara del extremo superior M6" y la otra secuencia permanece sin cambios. Mediante análisis, se encontró que tales cambios afectan la eficiencia de la producción. La precisión dimensional y la precisión posicional del cero no se ven favorecidas en la misma medida.

Utilizando el contorno exterior de Ф25 mm como punto de referencia preciso, fresa primero la cara del extremo inferior. Luego taladre el orificio cónico para garantizar la perpendicularidad del tamaño de la línea central de los dos orificios y la superficie del extremo derecho. Cumple con el principio de procesar primero la superficie y luego perforar. Si elige la segunda ruta del proceso y perfora primero la cara del extremo, luego "taladre orificios Ф14 y procese orificios roscados M8", no será conveniente para la sujeción y si la cara del extremo de la pieza de trabajo es perpendicular al eje del eje. determina el eje del agujero perforado y el eje del eje. La cuestión de si lo correcto y lo incorrecto se superponen. Por lo tanto, se encontró que la segunda ruta del proceso no era factible.

Basándonos en las dos premisas de mejorar la eficiencia y garantizar la precisión, descubrimos que la primera solución también es más razonable e ideal. Así que decidí empezar a producir con la primera opción.

Proceso 1: Procesar el agujero Φ25. Expanda el espacio en blanco de Φ25 a Φ20. Amplíe el orificio de Φ20 a Φ250,023 para garantizar que la rugosidad sea 1,6 utilizando la perforadora vertical Z518.

Proceso 2 El fresado de desbaste y fino de la plataforma inferior con un ancho de 30 mm todavía utiliza el dispositivo combinado de fresadora vertical X52k.

Proceso 3: Taladre un orificio cónico Ф12.7 utilizando una perforadora vertical Z518. Para asegurar la posición del orificio procesado, se utiliza un dispositivo especial.

Proceso 4: Taladre orificios Ф14 y procese orificios roscados M8. Utilice un indexador giratorio para combinar las abrazaderas y asegurarse de que estén a 10゜ de la dirección vertical.

Proceso 5 Taladre Φ16 y procese la cara del extremo superior de M6 usando la perforadora vertical Z518. Para asegurar la posición del orificio procesado, se utiliza un dispositivo especial.

Proceso 6. Fresado desbaste y fino Superficie superior Φ16 y M6 Cara final. Utilice un indexador giratorio para procesar y fresar el hombro en desbaste y fino hasta un nivel de 36゜. Utilice la fresadora horizontal X63 y utilice un dispositivo combinado.

Inspección del Proceso 7

(4) Determinación del margen de mecanizado, tamaño del proceso y tamaño del espacio en blanco

El material de la palanca es HT200 y el peso de El peso en bruto es de 0,85 kg, el tipo de producción es producción en masa.

Dado que la pieza en bruto se funde en un molde de metal, se determina el tamaño de la pieza en bruto.

Dado que la pieza en bruto y los procesos o pasos posteriores tienen tolerancias de procesamiento, la tolerancia de mecanizado especificada es la cantidad; En realidad, es solo un margen de mecanizado nominal. De hecho, el margen de mecanizado se divide en un margen de mecanizado máximo y un margen de mecanizado mínimo.

Dado que este diseño estipula que algunas piezas se producen en masa y deben procesarse mediante el método de ajuste, los márgenes máximo y mínimo deben determinarse de acuerdo con el método de ajuste al calcular los márgenes máximo y mínimo.

Los diferentes tamaños del bloque y las piezas son: (ver el diagrama de piezas y el diagrama del bloque para más detalles), por lo que los pasos se han fundido según el tipo y tamaño de la fresa del modelo. "Manual conciso de diseño de procesos de fabricación de maquinaria", se puede ver que se deben seleccionar 6 mm. La fresa realiza un mecanizado en desbaste y el margen de mecanizado para el fresado semiacabado y el fresado fino es de 0,5 mm.

1. Considerando que la cara del extremo de Φ25 es de 2 mm, el mecanizado de desbaste es de 1,9 m. Para cumplir con los requisitos de calidad de fundición del molde de metal y de rugosidad de la superficie, el mecanizado de acabado es de 0,1 mm. Las caras de los extremos superior e inferior son de 2 mm.

2. Procesamiento de la superficie interior de Φ25. Dado que la superficie interior tiene un requisito de rugosidad de 1,6, se puede lograr desbaste 1,9 mm en un paso y acabado de 0,1 mm en un solo paso. .

3. Al perforar un orificio cónico de Φ12,7, es necesario procesar la mitad del mismo y la parte restante se perfora y escaria durante el montaje. Para mejorar la productividad, todavía se utiliza una broca de Φ12. utilizado y la profundidad de corte es de 2,5 mm.

4. Utilice el método de fresado para procesar el hombro. Dado que la superficie mecanizada del hombro tiene un requisito de rugosidad de 6,3 y la precisión del fresado puede cumplir con este requisito, el fresado se realiza en cuatro pasos, siendo la profundidad de cada fresado de 2,5 mm.

(5). Determinar la cantidad de corte y las horas de trabajo básicas.

Proceso 2: Fresado de desbaste y fino de la plataforma inferior con un ancho de 30 mm

1. Material de la pieza de trabajo: HT200, fundición en molde de metal

Requisitos de procesamiento: fresado desbaste de la plataforma inferior con un ancho de 30 mm y fresado fino de la plataforma inferior con un ancho de 30 mm para lograr una rugosidad de 3,2.

Máquina herramienta: fresadora vertical X52K

Herramienta: fresa frontal dentada con inserto de acero de alta velocidad Φ225 (z=20)

2. cantidad

p>

Fresado de desbaste de la plataforma inferior con un ancho de 30 mm

Según el "Manual de corte", la velocidad de avance es f=3 mm/z, la La velocidad de corte es de 0,442 m/s, la profundidad de corte es de 1,9 mm y la longitud de avance de la herramienta es de 249 mm. La velocidad del husillo de la máquina herramienta es de 37,5z/min.

Horas de corte: t=249/(37.5×3)=2.21min

La velocidad de corte del fresado fino, según el avance "Corte Manual" f=3mm/z, Corte La velocidad es de 0,442 m/s, la profundidad de corte es de 0,1 mm y la longitud de avance de la herramienta es de 249 mm. La velocidad del husillo de la máquina herramienta es de 37,5z/min.

Horas de corte: t=249/(37.5×3)=2.21min

Proceso 3 Perforación de un agujero cónico Ф12.7

1. : HT200, fundición en molde de metal,

Requisitos de procesamiento: superficie interior del orificio de fresado 2-Φ20, sin requisitos de rugosidad. Máquina herramienta: fresadora vertical X52K

Herramientas: broca de acero de alta velocidad Φ20,

2 Calcula la cantidad de corte

Utiliza Φ19 para expandir el interior. superficie de Φ20. Según el "Manual de corte", la cantidad de avance f = 0,64 mm/z, la velocidad de corte es 0,193 m/s, la profundidad de corte es 1,5 mm y la velocidad del husillo de la máquina herramienta es 195 r/min. La longitud de la herramienta es de 36 mm.

Horas de trabajo básicas: t1=2×36/(0,64×195)=0,58 min

Utilice Φ20 para ampliar la superficie interior de Φ20. Según el "Manual de corte", la cantidad de avance f = 0,64 mm/z, la velocidad de corte es 0,204 m/s, la profundidad de corte es 0,5 mm y la velocidad del husillo de la máquina herramienta es 195 r/min. La longitud de la herramienta es de 36 mm.

Hora de trabajo básica: t2=2×36/(0,64×195)=0,58 min.

Hora de trabajo básica del cuarto proceso: t=t1+t2=1,16min.

Proceso 5

Perforar orificios cónicos de 2-Φ8 a 2-Φ5. Utilice una broca de Φ5, la longitud de corte es de 38 mm, la profundidad de corte es de 2,5 mm, la velocidad de avance es de 0,2 mm/z y la velocidad de corte es de 0,51 m/s.

Horas de trabajo básicas: t. =2×38/(0.2×195 )=1.93min

Determine la cantidad de corte y las horas de trabajo básicas

Plataforma de fresado de desbaste, fresado fino

1 Condiciones de procesamiento:

Material de la pieza de trabajo: hierro fundido HT200, σb=165MPa,

Máquina herramienta: /p>

<1>La velocidad de avance fz=0,2 mm/z de esta fresa se encontró en ("Manual conciso de cantidad de corte")

<2>Velocidad de corte: encontrada Se puede determinar como Vc =15,27 m/min

Ya que dw= 80mm, el número de dientes Z=10, luego Ns=1000Vc/3.14×80=61r/min

Según el manual de la máquina herramienta, obtenemos Ns =75r/min

Velocidad de corte real V=∏dwn/1000=3.14×80×75/1000=19m/min

Cuando n=75r/min, la mesa de trabajo avanza La cantidad de avance es f=fz?Z?n= 0,2×10×75=150 mm/min

Consulte el manual de la máquina herramienta, esta cantidad de avance es realista

Horas de trabajo: t=carrera /Alimentación=230,5+6/. 150=0.37min

Dado que el semiacabado sólo implica cambios en la profundidad de corte, los datos requeridos generalmente permanecen sin cambios.

2. Perforación

Consulta el “Manual Conciso de Cantidades de Corte” y obtén: Avance f'=0.53mm/r

Velocidad de corte: Vc=15m /min El diámetro de la broca es de 22 mm y la velocidad del husillo es Ns=1000×15/3,14×22=217r/min

Entonces, la velocidad real es Nw=250r/min

La velocidad de corte real se obtiene La velocidad es V=3.14×22×250/1000=17.3m/min

Consultar el manual de la máquina herramienta para determinar el avance f=0.62mm/r

Horas de trabajo: 3 mm de corte, 1 mm de corte, t=83+1/0,62×250=0,54 min

3. Con el fin de mejorar la productividad y asegurar la calidad. Después de la división del trabajo en nuestro grupo, ahora diseñamos los accesorios para el segundo y tercer proceso. Este accesorio se utilizará en la fresadora vertical X52K. La herramienta es una broca de acero de alta velocidad Φ20.

(1) Planteamiento de dudas.

Este accesorio se utiliza principalmente para procesar agujeros de Φ20.

Estos dos orificios tienen requisitos de perpendicularidad con respecto a las superficies de los extremos superior e inferior. Al diseñar el dispositivo, se deben garantizar los requisitos de perpendicularidad.

(2) Diseño del dispositivo

1. Selección de referencia de posicionamiento

Se puede observar en el dibujo de la pieza que el plano donde se encuentra el eje del Φ25. El orificio donde se encuentra es perpendicular a la superficie del extremo derecho. El requisito es 10゜. Desde la perspectiva del posicionamiento y la sujeción, la superficie del extremo derecho se ha procesado en este proceso, la referencia de posicionamiento es la superficie del extremo derecho y la referencia de diseño es. el eje del orificio Φ25. La referencia de posicionamiento y la referencia de diseño no coinciden. Es necesario volver a calcular el paralelismo de las caras de los extremos superior e inferior para garantizar los requisitos de verticalidad. En este proceso, sólo necesita asegurarse de que la superficie del extremo derecho sea plana.

2. Determinación de la fuerza de corte y la fuerza de sujeción

Este accesorio se utiliza en fresadoras y perforadoras. Se utiliza para posicionar tornillos no solo para posicionamiento, sino también para sujeción. Para garantizar que la pieza de trabajo no vibre durante el procesamiento, se debe aplicar una cierta fuerza de sujeción a la tuerca hexagonal "17" y al tornillo de la tuerca "11". De la fórmula de cálculo

Fj=FsL/(d0tg(α+ψ1')/2+r'tgψ2)

Fj - fuerza de sujeción que actúa a lo largo del eje espiral

Fs-actuación sobre tuerca hexagonal

Brazo de fuerza L (mm)

d0-diámetro de paso de rosca (mm)

α- Ángulo de subida de rosca (゜)

ψ1 - Fricción equivalente del par de roscas (゜)

ψ2 - Ángulo de fricción entre el extremo del tornillo (o tuerca) y la pieza de trabajo (o bloque de presión) (゜)

r' - el radio de fricción equivalente (゜) entre el extremo del tornillo (o tuerca) y la pieza de trabajo (o bloque de presión)

De acuerdo con el "Proceso Manual", la ecuación de regresión es

Fj＝ktTs

Donde Fj-fuerza de sujeción del perno (N);

kt-coeficiente de par (cm-1)

Ts - par que actúa sobre la tuerca (N.cm);

Fj =5×2000=10000N

Análisis de error de posición